Abiotische Faktoren der Photosynthese

Übersicht

In dieser Lektion wurde die Beeinflussung der Photosynthese durch abiotische Faktoren behandelt und deren Auswirkungen anhand typischer Aufgaben und Materialanalysen erklärt.

Abiotische Faktoren der Photosynthese

• Licht, CO₂ und Temperatur sind die wichtigsten abiotischen Faktoren für die Photosynthese.
• Licht bestimmt die Energiezufuhr für die lichtabhängigen Reaktionen und ist oft limitierend.
• CO₂ wird im Calvinzyklus fixiert und ist oft begrenzend für die Glucose-Produktion.
• Temperatur beeinflusst die Enzymaktivität; Enzyme katalysieren beide Reaktionsarten der Photosynthese.
• Nach der RGT-Regel verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit mit jedem Temperaturanstieg von 10 °C.
• Zu hohe Temperaturen führen zur Denaturierung der Enzyme und stoppen die Photosynthese.

Analyse von Kurven und Diagrammen

• Diagramme zeigen oft die Abhängigkeit der Photosyntheserate von Temperatur, Lichtstärke oder CO₂-Konzentration.
• Bei hoher Lichtstärke ergibt sich eine Optimumskurve mit Maximum bei ca. 40 °C, danach folgt ein starker Abfall.
• Bei niedriger Lichtstärke entsteht ein Plateau der Photosyntheserate, da Licht der limitierende Faktor ist.
• Ähnliches gilt für CO₂: Bei niedriger Lichtstärke hat höheres CO₂ keinen Effekt auf die Photosynthese.
• Bei hoher Lichtstärke beginnt das Plateau erst bei höherer CO₂-Konzentration; Licht oder CO₂ können limitierend sein.

Zentrale Begriffe & Definitionen

• Abiotischer Faktor — Umweltfaktor ohne biologische Herkunft (z.B. Licht, Temperatur, CO₂).
• Photosynthese — Umwandlung von Lichtenergie, CO₂ und Wasser in Glucose und Sauerstoff.
• Lichtabhängige Reaktion — Vorgänge in den Thylakoidmembranen, bei denen ATP und NADPH gebildet werden.
• Lichtunabhängige Reaktion — Calvinzyklus im Stroma, bei dem Glucose entsteht.
• Photolyse — Spaltung von Wasser durch Licht, liefert Elektronen und Sauerstoff.
• Photophosphorylierung — ATP-Synthese mithilfe von Lichtenergie.
• Carboxylierung — Fixierung von CO₂ an einen C5-Körper im Calvinzyklus.
• RGT-Regel — Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt sich bei Temperaturerhöhung von 10 °C.
• Denaturierung — Irreversible Strukturänderung von Proteinen/Enzymen durch Hitze.

Action Items / Nächste Schritte

• Vertiefung: Playlist-Tutorials zur Photosynthese ansehen.
• BioXE-Handbuch herunterladen und Abschnitt zu abiotischen Faktoren durchlesen.
• Typische Diagrammfragen üben und Kurven interpretieren.